Дошкольникам
1 класс
2 класс
3 класс
4 класс
5 класс
6 класс
7 класс
8 класс
9 класс
10 класс
11 класс
ОГЭ
ЕГЭ
ВУЗ
Для всех
Назад

Дигибридное скрещивание. Закон независимого наследования признаков

Содержание

У двух черных короткошерстных морских свинок родился белый длинношерстный детеныш, хотя ни белой, ни длинной шерсти у родителей нет. Откуда у него такое сочетание признаков? И сколько таких детенышей ожидать среди 16 потомков этой пары?

Два признака — четыре типа гамет

Скрещивание особей, различающихся по двум признакам, называют дигибридным. В задачах урока каждый из двух признаков определяется своей парой аллелей: A — черная шерсть, a — белая, B — короткая, b — длинная; доминирование полное; гены лежат в разных парах хромосом, если не сказано иное.

Наблюдение. Какие сочетания аллелей может получить гамета свинки AaBb?

Свинка AaBb: гены окраски и длины шерсти в двух разных парах хромосом; в гамету идет один аллель из каждой пары, пары расходятся независимо, поэтому при таком расположении генов гамет четыре типа AB, Ab, aB, ab по одной четвертой
Один аллель из каждой пары; гены разных пар хромосом расходятся независимо

Правило

В гамету попадает один аллель из каждой пары. Если гены лежат в разных парах хромосом, пары в мейозе расходятся независимо. Поэтому дигетерозигота AaBb образует четыре типа гамет — AB, Ab, aB, ab — по 1/4. Для таких генов каждая гетерозиготная пара удваивает число типов гамет, гомозиготная — не меняет.

Решетка 4 × 4: шестнадцать сочетаний

Пример

Задача. Свинку AABB скрестили с aabb. Каким будет первое поколение?

Решение. Родители дают по одному типу гамет: AB и ab.

Ответ: гибриды AaBb, черные короткошерстные.

Наблюдение. Скрестим гибриды: AaBb × AaBb. Гаметы родителей запишем по краям решетки Пеннета. Сколько клеток, разных генотипов и фенотипов?

Решетка Пеннета 4 на 4 для AaBb и AaBb, гены в разных парах хромосом, клетки раскрашены по фенотипу: черные короткошерстные 9, черные длинношерстные 3, белые короткошерстные 3, белые длинношерстные 1; 16 сочетаний гамет, 9 генотипов, при полном доминировании 4 фенотипа
Клетки раскрашены по фенотипу

Правило

Если гены лежат в разных парах хромосом, у AaBb × AaBb четыре типа гамет одного родителя встречаются с четырьмя типами другого: 16 равновероятных сочетаний. Генотипы повторяются — разных 9. При полном доминировании они дают 4 фенотипа в отношении 9 : 3 : 3 : 1.

Закон независимого наследования

Наблюдение. Посчитайте по решетке одну окраску: черных 9 + 3 клетки из 16, то есть 3/4, белых — 1/4. А длина шерсти?

Потомки AaBb и AaBb при генах в разных парах хромосом: квадрат разделен по окраске на черные 3/4 и белые 1/4, по длине шерсти на короткую 3/4 и длинную 1/4; площади частей 9/16, 3/16, 3/16 и 1/16 - произведения долей двух независимых признаков
Доли двух независимых признаков перемножаются

Закон

Закон независимого наследования признаков (третий закон Менделя): при скрещивании особей, различающихся по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях. Условие — гены в разных парах хромосом.

Правило

Поэтому каждый признак можно считать отдельно по своей паре генов, а вероятности перемножать. У AaBb × AaBb черный длинношерстный потомок — 3/4 · 1/4 = 3/16, как в решетке.

Пример

Задача. Свинку AaBb скрестили со свинкой AABb. Какова вероятность черного длинношерстного потомка?

Решение. Окраска: Aa × AA — каждый потомок получает A, черный с вероятностью 1. Длина: Bb × Bb — bb с вероятностью 1/4. Перемножаем: 1 · 1/4.

Ответ: 1/4, то есть около 25 из 100 потомков.

Условие: гены в разных парах хромосом

Наблюдение. Сравните две свинки AaBb на схеме. Какие гаметы может дать правая?

Слева гены в разных парах хромосом: пары расходятся независимо, гаметы AB, Ab, aB, ab. Справа гены в одной хромосоме: гаметы AB и ab, гены, как правило, наследуются вместе, закон независимого наследования не выполняется
Слева гены наследуются независимо, справа — как правило, вместе

Правило

Закон выполняется, если гены лежат в разных парах хромосом. Гены одной хромосомы, как правило, наследуются вместе, и закон для них не выполняется — подробнее в следующей теме.

Модель предполагает равную вероятность оплодотворения и одинаковую жизнеспособность гамет и зигот; при многих потомках наблюдаемые доли обычно близки к расчетным.

Анализирующее скрещивание и вероятность

Наблюдение. Черная короткошерстная свинка может быть AABB, AABb, AaBB или AaBb. Как в уроке об анализирующем скрещивании, ее генотип проверяют скрещиванием с aabb. Что даст AaBb?

Правило

Если гены в разных парах хромосом, AaBb × aabb дает четыре фенотипа поровну — 1 : 1 : 1 : 1. Расщепление 1 : 1 по признаку значит, что свинка гетерозиготна по этому гену; если среди многих потомков расщепления нет, она, скорее всего, гомозиготна. Если вместо четырех классов в основном два, как у родителей, гены, вероятно, в одной хромосоме.

Пример

Задача. Белую короткошерстную свинку скрестили с aabb; среди многих потомков поровну белых коротко- и длинношерстных. Генотип свинки?

Решение. Партнер дает один тип гамет — ab, и фенотип потомка показывает гамету свинки: длинношерстные получили от нее b, короткошерстные — B, значит, Bb; белая — aa.

Ответ: aaBb.

Ошибка

Как ошибаются. «У AaBb × AaBb вероятность aabb — 1/16, значит, среди 16 потомков будет ровно один aabb». Так думают, потому что в решетке 16 клеток и клетка aabb одна.

Проверка. Клетки решетки — сочетания гамет для одного потомка, а не 16 будущих детенышей; каждый потомок получает гаметы независимо. Расчет на схеме: в сериях по 16 потомков aabb нет примерно в 36 случаях из 100.

Верно. 1/16 — вероятность для каждого потомка; среди 16 aabb в среднем около одного, но бывает и ни одного, и несколько.

Неверно: вероятность 1/16 значит ровно один aabb из 16 потомков. Верно: из 100 серий по 16 потомков AaBb и AaBb aabb нет примерно в 36, один - в 38, два - в 19, три и больше - в 7
Вверху неверно. Внизу верно: расчет для 100 серий по 16 потомков, вероятность aabb 1/16 у каждого

Вывод

Белый длинношерстный детеныш — aabb: гамету ab он получил от каждого родителя, значит, оба черных короткошерстных родителя — AaBb. Каждый их потомок — aabb с вероятностью 1/4 · 1/4 = 1/16: из 16 в среднем около одного, но гарантии нет.

Как решать задачу на два признака (так решают задачи ЕГЭ по генетике):

  1. Обозначьте аллели и проверьте условия: гены в разных парах хромосом, жизнеспособность одинакова.
  2. Разложите родителей на гаметы: один аллель из каждой пары.
  3. Сложите гаметы в решетку Пеннета или решите по каждому признаку отдельно и перемножьте вероятности.
  4. Прочитайте фенотипы: при полном доминировании AaBb × AaBb дает 9 : 3 : 3 : 1, AaBb × aabb — 1 : 1 : 1 : 1.
  5. Ответ — вероятность для каждого потомка или ожидаемая доля (ожидаемое число = доля × число потомков), а не точное число в одной семье.

Часто задаваемые вопросы

Если вероятность aabb 1/16, то из 16 детенышей один точно будет aabb?

Нет: 1/16 — вероятность для каждого потомка; около одного aabb из 16 — только в среднем.

Почему генотипов девять, а фенотипов четыре?

По каждому гену три генотипа (AA, Aa, aa и BB, Bb, bb): 3 × 3 = 9. При полном доминировании по каждому признаку два фенотипа: 2 × 2 = 4.

Любые два гена наследуются независимо?

Нет: гены одной хромосомы, как правило, наследуются вместе — подробнее в следующей теме.

Награды за урок
5
5
1
Количество опыта, полученного за урок 5

Спросить Зави Спросить Зави
Получить ещё подсказку

Верно! Посмотрите пошаговое решение

Предложить улучшение